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Termodinâmica - Coggle Diagram
Termodinâmica
Segunda lei
conversões de energia
ocorrem de modo que energia total seja constante
calor não flui espontaneamente de um corpo com menor temperatura para um corpo com maior temperatura
enunciado de Kelvin- Planck
"é impossível uma máquina térmica operando em ciclos converter integralmente calor em trabalho"
máquina térmica que funciona em ciclos
precisa operar entre duas temperaturas constantes
rendimento "η"
η = 𝜏/Q1
𝜏 sempre menor que Q1
todas as máquinas térmicas cíclicas possuem rendimento menor que 100%
trabalho útil "𝜏"
𝜏 = Q1 - Q2
Ciclo de Carnot
B -> C
expansão adiabática
gás sofre resfriamento
temperatura varia de T1 para T2
T1 (fonte quente), T2 (fonte fria)
resultado pode ser próximo, mas nunca chega em 100%
C -> D
compressão isométrica
gás rejeita calor Q2 para fonte fria
A -> B
expansão isométrica
gás recebe calor Q1 da fonte quente
D - > A
compressão adiabática
gás sofre aquecimento
temperatura varia de T1 para T2
T1 (fonte fria), T2 (fonte quente)
ciclo teórico
apresenta rendimento maior que outros
Léronard Sadi Carnot
Relaciona-se
Propriedades microscópicas de um gás
Como:
Volume
temperatura
Pressão
com
Energia trocada entre esse gás e outros sistemas
Séc. XIX
Leis elaboradas
Explicam os processos termodinâmicos
Energia interna de um gás
Moléculas em constante movimentação desordenada
Movimentação essa que depende da temperatura
Maior temperatura =
Maior
Velocidade
Energia cinética
Agitação
Denominada por "U"
Soma de diversas parcelas
Como:
Energia potencial de configuração
Que com o Auxílio de:
Leis da mecânica
Equação de Clapeyron
Podemos calcular "U"
U = 3/2 nRT
4 more items...
Energia cinética de rotação
Energia cinética média de translação
Trabalho em transformação gasosa
Volume V
Sofre variação ΔV
Realização de um trabalho "𝜏"
consequentemente
troca de energia mecânica com o meio externo
Figura A: Os choques das moléculas causam uma força F
Figura B
êmbolo sofre expansão de acordo com a pressão
Desloca-se a favor da força
Trabalho "𝜏" positivo
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Figura C
Êmbolo sofre contração de volume
Desloca-se contra a força
Trabalho "𝜏" negativo
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Diagrama de Clapeyron
Pressão x Volume
ΔV = 0
V não varia
𝜏 = 0
transformação isocórica
ΔV < 0
V diminui
𝜏 < 0
gás recebe trabalho
ΔV > 0
V aumenta
𝜏 > 0
gás realiza trabalho
Em transformação isobárica
O diagrama é uma reta paralela entre:
eixo dos volumes
𝜏 = pΔV
corresponde a área do retângulo
trabalho na transformação
Transformações cíclicas
estado final coincide com estado inicial.
valores de p, V e T
se "T" varia continuamente
durante transformações
energia interna varia
porém, energia final = energia inicial
variação da energia em um ciclo => ΔU =0
trabalho "𝜏"
corresponde à soma algébrica dos trabalhos
𝜏 = 𝜏1 + 𝜏2
Área inteira do ciclo
igual ao módulo do trabalho
calor convertido em trabalho
máquinas térmicas
sentido invertido
gás recebe trabalho
saldo líquido negativo
retirada de calor por meio do trabalho
𝜏 = Q
exemplo: freezer
Definição
Movimento de calor
Investiga os processos de transformação de calor em trabalho
Ou vice-versa
Primeira lei
De um sistema para outro
A energia pode ser transferida por
trabalho
trabalho "𝜏"
calor
quantidade de calor "Q"
relacionados com
variação de energia "ΔU"
em qualquer transformação:
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energia não pode ser criada nem destruída
